Analyse et performances cinématiques d'un robot bi-articulé. Contexte
Dans beaucoup de chaînes de production de nombreuses taches de manutention de composants sont assurées par des robots. Schéma cinématique moteur 2. Par exemple sur la chaîne de production de l'entreprise Bosch chargée de la réalisation des calculateur d'injection (EPA) une tache de transfert de composant est assurée par un robot de type SCARA
Le but de l'activité
Cette activité permet l'analyse cinématique d'un robot bi articulé:
- Repérage, schéma cinématique, loi entrée sortie;
- Etude de la chaine d'énergie et détermination de la raison d'un train d'engrenage;
- Détermination de la résolution d'un capteur et découverte du fonctionnement d'un PID. Le support:
Pour l'étude le support sera un bras articulé peu couteux (il ne sagit pas d'un support industriel mais d'une maquette permettant de comprendre les principes mis en jeu):
- maquette de robot "DIY" et imprimable en 3D in situ;
- motorisation: 2 servomoteurs Legos ntx;
- pilotage arduino uno;
- controleur moteur courant continu.
Schéma Cinématique Moteur Électrique
On parle d' engrenage intérieur car le pignon se trouve à l'intérieur de la couronne. Écrire la relation de roulement sans glissement entre \(c\) et \(p\) au point \(I\). Écrire la relation reliant \(\|\overrightarrow{V_{I\in{c/0}}}\|\) à \(\omega_c\). Dessiner \(\omega_c\) sur le schéma. Que peut-on dire du signe de \(\omega_c\)? Donner l'expression du rapport de transmission de cet engrenage en fonction des diamètres \(d_p\) et \(d_c\) (tenir compte du signe). Train d'engrenages
On parle de « train d'engrenages » car ce montage comporte 2 engrenages:
un pignon \(p_1\) engrène avec une roue \(r_1\) au point \(I\). un pignon \(p_2\), solidaire de la roue \(r_1\), engrène avec une roue \(r_2\) au point \(J\). On note \(\omega_{p_1}\), \(\omega_{r_1}=\omega_{p_2}\)et \(\omega_{r_2}\), les vitesses angulaires des pignons \(p_1\), de la pièce comportant la roue \(r_1\) et le pignon \(p_2\), et de la roue \(r_2\). Schéma cinématique moteur.fr. Les diamètres des roues dentées sont \(d_{p_1}\), \(d_{r_1}\), \(d_{p_2}\) et \(d_{r_2}\).
Pour étudier un moteur, il faut connaitre son fonctionnement dans sa globalité et donc avoir des bases de thermodynamique mais aussi de cinématique. La cinématique permet de quantifier, à chaque instant, les volumes présents dans le cylindre. Les mouvements des pièces mobiles du moteur sont en générale la conséquence de la rotation uniforme (ω = constante) d'un arbre moteur de 0° à 360° à chaque cycle. Système Bielle-Manivelle:
Un système bielle-Manivelle répond la loi Entrée / Sortie. On obtient la loi entrée/sortie par projection de cette fermeture géométrique dans un repère. Pour cette étude, on désigne θ comme paramètre d'entrée et xB (la position en x du point B) comme paramètre de sortie. Schéma cinématique moteur électrique. On cherche donc une relation du type xB = f(θ)
La fermeture géométrique s'écrit comme suit: OA + AB + BO = 0
En projetant cette relation on obtient:
-Sur l'axe x: θ + β – xB = 0
-Sur l'axe y: θ – β = 0
Il s'agit, maintenant d'éliminer le paramètre interne au mécanisme β. Avec la seconde équation, on obtient:
e * Sin θ = 1 * (1 - Cos^2 * β)^(1/2) Cos β = [ 1 - (e/l)^2 * Sin^2 * θ]^(1/2)
En remplaçant dans la première équation on obtient la loi entrée-sortie du système bielle manivelle:
Loi Entrée / Sortie
XB = e * Cos θ + ( l^2 - e^2 * Sin^2 * θ)^(1/2)
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Puissance 3, 5 CV - 7 000tr/min
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Suspensions arrière Bras oscillant + mono-amortisseur
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Norme C. E
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